(57)【要約】【課題】  様々な入力条件、再生条件に対応した場合でも、音響再生装置の出力先の再生回路の制御を複雑にすることなく、最適な正規化処理を実現する。【解決手段】  オーディオビットストリーム（ＡＢＳ）を復号してＰＣＭデータを生成しかつ入力チャンネル構成情報Ｇを出力するデコード部１０と、入力チャンネル構成情報Ｇ、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅ、出力制御情報Ｚを受信して内部処理を制御する制御部２０と、ＰＣＭデータに対して音量正規化処理を行う正規化処理部４０と、ＰＣＭデータに対して音響処理を行う音響処理部３０とを備える。正規化処理部４０は、正規化方法指示情報Ｍが外部指定である場合のみ、外部指定正規化係数情報Ｅを用いて正規化処理を行う。音響処理部３０は、正規化方法指示情報Ｍが内部算出である場合のみ、入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚを用いて正規化処理を行う。【選択図】  図１
2007033507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバーフローによる音質劣化を防止するため全チャンネルのＰＣＭデータを画一的に減衰させる正規化機能を有する音響再生装置であって、
外部指定と内部算出とのうちいずれの正規化係数を用いて正規化を行うかを示す正規化方法指示情報と、前記正規化方法指示情報が外部指定である場合に使用する外部指定正規化係数情報とを受信して、前記ＰＣＭデータに対して音量正規化処理を行う正規化処理部と、
前記正規化方法指示情報と、前記ＰＣＭデータのチャンネル構成を示す入力チャンネル構成情報と、前記ＰＣＭデータの再生条件を示す出力制御情報とを受信して、前記正規化処理部から出力されたＰＣＭデータに対して音響処理を行う音響処理部とを備え、
前記正規化処理部は、前記正規化方法指示情報が外部指定である場合のみ、前記外部指定正規化係数情報を用いて正規化処理を行い、
前記音響処理部は、前記正規化方法指示情報が内部算出である場合のみ、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化処理を行うことを特徴とする音響再生装置。
【請求項２】
請求項１記載の音響再生装置において、
前記音響処理部は、
前記正規化方法指示情報が内部算出である場合のみ、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化係数を算出する正規化係数算出部と、
前記正規化方法指示情報が内部算出である場合のみ、前記正規化係数算出部が算出した正規化係数を用いて音響処理演算を実施する演算部とを有することを特徴とする音響再生装置。
【請求項３】
オーバーフローによる音質劣化を防止するため全チャンネルのＰＣＭデータを画一的に減衰させる正規化機能を有する音響再生装置であって、
オーディオビットストリームを復号してＰＣＭデータを生成するとともに、生成したＰＣＭデータのチャンネル構成を入力チャンネル構成情報として出力するデコード部と、
前記入力チャンネル構成情報と、外部指定と内部算出とのうちいずれの正規化係数を用いて正規化を行うかを示す正規化方法指示情報と、前記正規化方法指示情報が外部指定である場合に使用する外部指定正規化係数情報と、前記ＰＣＭデータの再生条件を示す出力制御情報とを受信して内部処理を制御する制御部と、
前記制御部から前記正規化方法指示情報と、前記外部指定正規化係数情報とを受信して、前記デコード部から出力されたＰＣＭデータに対して音量正規化処理を行う正規化処理部と、
前記制御部から前記正規化方法指示情報と、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを受信して、前記正規化処理部から出力されたＰＣＭデータに対して音響処理を行う音響処理部とを備え、
前記正規化処理部は、前記正規化方法指示情報が外部指定である場合のみ、前記外部指定正規化係数情報を用いて正規化処理を行い、
前記音響処理部は、前記正規化方法指示情報が内部算出である場合のみ、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化処理を行うことを特徴とする音響再生装置。
【請求項４】
請求項３記載の音響再生装置において、
前記音響処理部は、
前記正規化方法指示情報が内部算出である場合のみ、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化係数を算出する正規化係数算出部と、
前記正規化方法指示情報が内部算出である場合のみ、前記正規化係数算出部が算出した正規化係数を用いて音響処理演算を実施する演算部とを有することを特徴とする音響再生装置。
【請求項５】
オーバーフローによる音質劣化を防止するため全チャンネルのＰＣＭデータを画一的に減衰させる正規化機能を有する音響再生装置であって、
オーディオビットストリームを復号してＰＣＭデータを生成するとともに、生成したＰＣＭデータのチャンネル構成を入力チャンネル構成情報として出力するデコード部と、
前記入力チャンネル構成情報と、正規化を行う際に入力チャンネル条件を外部指定とするか前記入力チャンネル構成情報を用いるかを示す正規化方法指示情報と、前記正規化方法指示情報が外部指定である場合に使用する外部指定入力チャンネル条件情報と、前記ＰＣＭデータの再生条件を示す出力制御情報とを受信して内部処理を制御する制御部と、
前記制御部から前記正規化方法指示情報と、前記外部指定入力チャンネル条件情報と、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを受信して、前記正規化処理部から出力されたＰＣＭデータに対して音響処理を行う音響処理部とを備え、
前記音響処理部は、前記正規化方法指示情報が外部指定である場合には、前記外部指定入力チャンネル条件情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化処理を行い、前記正規化方法指示情報が内部算出である場合には、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化処理を行うことを特徴とする音響再生装置。
【請求項６】
請求項５記載の音響再生装置において、
前記音響処理部は、
前記正規化方法指示情報が外部指定である場合には、前記外部指定入力チャンネル条件情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化係数を算出し、前記正規化方法指示情報が内部算出である場合には、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報を用いて正規化係数を算出する正規化係数算出部と、
前記正規化係数算出部が算出した正規化係数を用いて音響処理演算を実施する演算部とを有することを特徴とする音響再生装置。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の音響再生装置において、
前記音響再生装置は、少なくとも２つの音響処理部を備え、
前記正規化方法指示情報は、それぞれの音響処理部における内部算出の正規化係数算出及び正規化処理実施の有無を示す音響処理部正規化指示情報であり、
前記制御部は、それぞれの音響処理部に対する入力チャンネル構成情報を生成する入力チャンネル構成情報生成部を有し、
前記正規化処理部は、前記音響処理部正規化指示情報のうち少なくとも１つの音響処理部に対する正規化指示が実施なしである場合に、前記外部指定正規化係数情報を用いて正規化処理を行い、
前記それぞれの音響処理部は、前記音響処理部正規化指示情報が実施ありである場合のみ、前記入力チャンネル構成情報と、前記出力制御情報とを用いて正規化処理を行うことを特徴とする音響再生装置。
【請求項８】
請求項７記載の音響再生装置において、
前記制御部は、各々の音響処理部に対する正規化係数を算出する正規化係数算出部を有し、
前記それぞれの音響処理部は、前記正規化係数算出部が算出した正規化係数を用いて音響処理を行うことを特徴とする音響再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くはディジタル信号処理技術に関し、特に外部よりディジタルオーディオ信号を入力し、オーディオ音場処理、ダウンミックス処理、低音再生処理等、様々な音響処理を行ってＰＣＭデータを外部へ出力する音響再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ等のマルチチャンネル環境とソフトウェアの普及により、３チャンネル以上のディジタルオーディオを再生する装置が増加している。ＤＶＤに記録されている音声は、一般的に５．１チャンネルのディジタルオーディオであり、正しく再生するためには５本のスピーカと１本の低音再生用サブウーハとが必要になる。更に、５本のスピーカは低音成分も正しく再生できるだけの能力が要求される。
【０００３】
しかし、全ての一般家庭においてこのようなスピーカセットを揃えることは難しい。そのため、殆どのＤＶＤプレーヤは、５．１チャンネル以下のスピーカセットでも全ての音を欠落なく再生する機能を有する。この機能を用いると、各スピーカ出力の音声は、複数のオーディオチャンネルをミックス処理し、本来よりも少ないスピーカ本数で再生する。この処理によって、本来の音場とは異なるものの、記録されている音声は欠落なく再生することができる。
【０００４】
また、小型スピーカ等のように、各スピーカに低音成分を正しく再生できるほどの能力がない場合、全ての低音成分をサブウーハに集約させて出力する方法等を取る。これは、人間は低音成分の定位感がないことを利用したものである。
【０００５】
このような複数のチャンネルデータをミックスする処理は、少ないスピーカで全ての音を再生する場合に限らず、例えば音場を擬似的に作り出す等の処理を施す場合に多用される。
【０００６】
オーディオ音場処理、ダウンミックス処理、低音再生処理等の音響処理を行う場合、複数のチャンネルデータの加算処理や積和演算処理を行う。ところが、ＰＣＭデータには表現できる最大値があるため、複数チャンネルのデータ加算処理時に、ディジタルで表現できる値を超えてしまうことがある。最大値を超えたＰＣＭデータは、そのままでは耳障りなノイズとして知覚されるために、オーバーフローした値は正又は負の最大値に置き換える「クリッピング処理」が一般的に行われる。しかし、ノイズは回避できるものの、音声が歪んでしまう。
【０００７】
これを回避するために、音響処理を行う前に、予め最適な正規化係数を算出しておき、ＰＣＭデータの全チャンネルを正規化処理によって統一的に減衰させておき、データ加算処理時にディジタルオーバーフローが起きないようにする。全てのチャンネルを正規化処理により画一的に減衰させる理由は、特定のチャンネルのみを減衰させるとチャンネル間でレベルが異なるためである。
【０００８】
ただし、ＰＣＭデータを減衰させると最終的な出力音量が小さくなるために、様々な場合での聴感レベルを揃えるためには、音響再生装置の出力先であるアナログ再生回路でレベルを補正することが望ましい。すなわち、ＤＡコンバータでＰＣＭデータをアナログ変換した後に、アナログ増幅器を用いて音量を増加させる必要がある。
【０００９】
非特許文献１は音響再生装置における正規化処理に関するもので、音響処理におけるオーバーフローを回避することを目的としている。
【非特許文献１】Dolby Licensee Information Manual: Dolby Digital Consumer Decoder Issue 5
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
音響処理部で必要になる正規化レベルは、入力チャンネル構成、オーディオ処理内容、スピーカ再生条件等の出力制御情報によって変化する。したがって、システムの動作状況が変わるたびに、音響処理部での正規化レベルを計算し直して、音響再生装置の出力先であるアナログ再生回路で増幅量を調整する必要が生じる。
【００１１】
音響再生装置の実現方法として、多くはディジタル信号プロセッサやシステムＬＳＩ等の半導体によって実現される場合があるが、以下の３つの問題が含まれている。
【００１２】
第１に、ディジタル信号プロセッサの処理内容は製品によって異なるため、アナログ増幅器に設定するべき増幅量を計算することが容易ではないことである。制御系は複雑になる上に、ディジタル信号プロセッサを置き換える度にシステムを再設計する必要が生じるため、回路設計及び制御システムの開発コストが増加してしまう。
【００１３】
第２に、正規化レベルを変更するのはディジタル信号プロセッサの処理タイミングに依存している上に、ディジタル信号プロセッサの処理からアナログ増幅器の処理までの遅延時間があることから、リアルタイムに制御を行うことが困難であることである。
【００１４】
第３に、ディジタル信号プロセッサで複数の音響処理機能を併用する場合、入力条件により内部パラメータが複雑に変化するため、ディジタル信号プロセッサの処理内容を外部から把握することが極めて困難になることである。
【００１５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、様々な入力条件、再生条件に対応した場合でも、音響再生装置の出力先の再生回路の制御を複雑にすることなく、最適な正規化処理を実現できるような音響再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の音響再生装置は、正規化方法指示情報により正規化条件を選択し、この条件に応じて、外部から正規化係数を設定するか内部で正規化係数を自動的に算出するかを選択することとしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の音響再生装置によれば、音響再生装置を実装するシステムの構成やコスト条件に合わせて正規化処理を切り替えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
《第１の実施形態》
図１は、本発明の第１の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示すブロック図である。図１の音響再生装置は、デコード部１０と、制御部２０と、正規化処理部４０と、音響処理部３０とで構成される。
【００２０】
デコード部１０は、外部より入力されたオーディオビットストリーム（ＡＢＳ）を復号しＰＣＭデータを生成して正規化処理部４０へ出力するとともに、オーディオビットストリームを復号する際に、ヘッダ情報解析処理等から取得される復号後のＰＣＭデータに対するチャンネル構成情報を、入力チャンネル構成情報Ｇとして制御部２０へ送信する機能を有する。
【００２１】
制御部２０は、外部から出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを、デコード部１０から入力チャンネル構成情報Ｇをそれぞれ受信し、これらの情報を正規化処理部４０及び音響処理部３０へ送信する機能を有する。出力制御情報Ｚは、例えば出力先の再生回路に接続されるスピーカチャンネル情報、低音管理情報、更には音響処理部３０に対する各種設定等を含む。正規化方法指示情報Ｍは、音響処理を行う前に音量正規化係数を内部演算処理にて実施するか外部から指定される係数を用いるかを指定する情報である。外部指定正規化係数情報Ｅは、正規化方法指示情報Ｍにて外部指定による正規化係数が選択された場合に用いる音量正規化処理用のレベルデータである。
【００２２】
正規化処理部４０は、制御部２０から正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを受信し、正規化方法指示情報Ｍの指示内容に応じて、デコード部１０より出力されたＰＣＭデータに対して正規化処理を行う機能を有する。
【００２３】
音響処理部３０は、内部に正規化係数算出部３１と音響処理演算部３２とを含んで構成され、制御部２０から入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信し、正規化方法指示情報Ｍにて正規化係数の内部算出が指定された場合には、正規化係数算出部３１にて正規化係数を算出し、オーディオ音場処理、ダウンミックス処理、低音再生処理等の音響処理を音響処理演算部３２にて行う機能を有する。
【００２４】
図２は、本実施形態における正規化方法指示情報Ｍの設定値ごとの指示内容の例を示したものである。図２によれば、設定値が０ならば「外部指定」であり、設定値が１ならば「内部算出」である。
【００２５】
図３〜図５は、本実施形態の処理概要を示すフローチャートである。図３はデコード部１０の処理手順を、図４は正規化処理部４０の処理手順を、図５は音響処理部３０の処理手順をそれぞれ示している。
【００２６】
本実施形態では説明を容易とするため、図１の音響再生装置において、音響処理部３０にて行われる音響処理はダウンミックス処理であり、出力制御情報Ｚは出力チャンネル構成情報を表すものとし、
入力チャンネル構成情報：５チャンネル（Ｌ／Ｒ／Ｃ／ＬＳ／ＲＳ）
出力制御情報（出力チャンネル構成）：３チャンネル（Ｌ／Ｒ／Ｃ）
外部指定正規化係数：２．４
と設定された場合について、図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。
【００２７】
１）正規化方法指示情報Ｍの設定値が「０（外部指定）」の場合
まず、デコード部１０では、外部より入力されたオーディオビットストリームの復号を行い、ＰＣＭデータを生成する。ここで復号されたＰＣＭデータのチャンネル構成は５チャンネル（Ｌ／Ｒ／Ｃ／ＬＳ／ＲＳ）であり、この情報は、オーディオビットストリームを復号する際に、ヘッダ情報解析処理等から取得され、入力チャンネル構成情報Ｇとして制御部２０へ送信される。また、復号されたＰＣＭデータは正規化処理部４０へ出力される。
【００２８】
制御部２０は、外部より出力制御情報Ｚである出力チャンネル構成情報、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを、デコード部１０より入力チャンネル構成情報Ｇをそれぞれ受信し、これらの情報を正規化処理部４０、音響処理部３０へ送信する。
【００２９】
正規化処理部４０では、制御部２０より正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「０」であることから、外部指定係数による正規化処理が指示されたことになるので、デコード部１０から入力されたＰＣＭデータ全体に対して外部指定正規化係数（＝２．４）で除算し、正規化処理を実施する。
【００３０】
音響処理部３０は、制御部２０より入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報（出力チャンネル構成情報）Ｚ、正規化方法指示情報Ｍをそれぞれ受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「０」であることから、外部指定係数による正規化処理が指示されたことになるので、正規化係数算出部３１による正規化係数は１．０となり、音響処理演算部３２で実施されるダウンミックス処理では、実質的に正規化処理は実施されない。
【００３１】
以上のように、外部から正規化方法指示情報Ｍが「０（外部指定）」と設定された場合には、音響処理部３０でのダウンミックス処理において正規化処理は行われないが、前段処理である正規化処理部４０にて外部指定係数を用いて正規化処理が行われるので、実質的に「２．４」の正規化係数による正規化処理が行われたことになる。
【００３２】
２）正規化方法指示情報Ｍの設定値が「１（内部算出）」の場合
デコード部１０及び制御部２０での動作については、正規化方法指示情報Ｍが「外部指定」の場合と同じであるので、説明を省略する。動作が異なるのは、正規化処理部４０及び音響処理部３０での正規化処理のみである。
【００３３】
ここで、正規化方法指示情報Ｍが「１」であることから、内部算出係数による正規化処理が指示されたことになるので、正規化処理は音響処理部３０にて行われる。すなわち、音響処理部３０は、制御部２０より入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報（出力チャンネル構成情報）Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信するが、ここで、正規化方法指示情報Ｍが「１」であることから、正規化係数算出部３１により正規化係数が算出される。
【００３４】
ここでは入力チャンネル構成が５チャンネル（Ｌ／Ｒ／Ｃ／ＬＳ／ＲＳ）、出力チャンネル構成が３チャンネル（Ｌ／Ｒ／Ｃ）であることから、各出力チャンネルのダウンミックス処理は、
Ｌ＝Ｌ＋０．７×ＬＳ、
Ｒ＝Ｒ＋０．７×ＲＳ、
Ｃ＝Ｃ、
ＬＳ＝０、
ＲＳ＝０
となる。
【００３５】
図６は、ダウンミックス処理における最適な正規化係数の例を示している。全チャンネルに対してオーバーフローを防ぎチャンネルバランスを保つためには正規化係数は「１．７」となり、音響処理演算部３２で実施されるダウンミックス処理では、正規化処理部４０から入力されたＰＣＭデータ全体に対して、内部算出の正規化係数（＝１．７）で除算し、正規化処理を実施し、更にダウンミックス処理を施し、外部へＰＣＭデータを出力することとなる。
【００３６】
本実施形態では、入力チャンネル構成が５チャンネルであるのに対して出力チャンネル構成が３チャンネル（Ｌ／Ｒ／Ｃ）であるので、最適な正規化係数自体は正規化方法指示情報Ｍが「１」の場合に算出される「１．７」である（図６参照）。
【００３７】
しかしながら、音響再生装置を実装するシステム全体で考えた場合、正規化方法指示情報Ｍが「１」の場合、入力チャンネル構成と出力チャンネル構成との組み合わせは様々であり、都度音響再生装置の後段回路にて補正する音量レベルは補正値の切り替えが必要となり、その分回路構成が複雑となる可能性がある。
【００３８】
それに比べ、正規化方法指示情報Ｍを「０」とした場合には、正規化係数が「２．４」固定であるので、後段処理のレベル補正は一定である。しかも、最もオーバーフローが起きやすい、入力チャンネル構成と出力チャンネル構成との組み合わせは、５チャンネル入力（Ｌ／Ｒ／Ｃ／ＬＳ／ＲＳ）、２チャンネル出力（Ｌ／Ｒ）となるので、最も減衰量の大きくなる正規化係数は「２．４」である（図６参照）。よって、後段処理のレベル補正値のコントロールを簡略化するためには、「２．４」を固定値として正規化処理すればよい。
【００３９】
このように本実施形態によれば、正規化方法指示情報Ｍにより正規化係数を外部指定か内部により算出するかを選択し、外部指定を選択する場合は正規化処理部４０によって画一的に正規化処理を実施することができ、結果として入力チャンネルや出力制御設定に関係なく正規化係数を固定的に設定することが可能となり、再生システムの構成に応じて設定仕分けることが可能となる。
【００４０】
例えば、外部に接続するオーディオ回路のコントロールをシンプルにしたい場合は外部指定により、外部に接続するオーディオ回路の正規化処理を割愛することが可能であり、また逆に音質を重視したい場合は内部算出を選択することで最適な正規化状態による出力信号が得られる。
【００４１】
《第２の実施形態》
図７は、本発明の第２の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示すブロック図である。図７の音響再生装置は、デコード部１０と、制御部２０と、音響処理部３０とで構成される。
【００４２】
図７の音響再生装置が第１の実施形態の音響再生装置と異なる点は、正規化処理部４０が省略された点と、制御部２０及び音響処理部３０が受信する管理情報が異なる点とである。本実施形態における制御部２０は、外部から受信する情報として、出力制御情報Ｚに加え、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定入力チャンネル条件情報Ｆが含まれている点が異なる。
【００４３】
図８は、本実施形態における正規化方法指示情報Ｍの設定値ごとの指示内容を示したものである。正規化方法指示情報Ｍは、正規化処理を行う際の入力チャンネル条件として、外部指定された条件を用いるか、デコード部１０にて抽出された入力チャンネル構成情報Ｇを用いるかを示す。外部指定入力チャンネル条件情報Ｆは、正規化方法指示情報Ｍが入力チャンネル条件として外部指定を示す場合に用いる入力チャンネル構成条件であり、デコード部１０にて抽出された入力チャンネル構成情報Ｇにかかわらず、固定的に用いられる。
【００４４】
図９は、本実施形態の音響処理部３０における処理概要を示すフローチャートである。音響処理部３０は、内部に正規化係数算出部３１、音響処理演算部３２を含んで構成され、制御部２０から入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定入力チャンネル条件情報Ｆを受信し、正規化方法指示情報Ｍが入力チャンネル条件として「外部指定」を示す場合は外部指定入力チャンネル条件情報Ｆ及び出力制御情報Ｚを用いて、「内部算出」を示す場合は入力チャンネル構成情報Ｇ及び出力制御情報Ｚを用いてそれぞれ正規化係数算出部３１にて正規化係数が算出され、更に音響処理演算部３２にて音響処理を行う。
【００４５】
本実施形態の音響再生装置によれば、正規化方法指示情報Ｍによる正規化方法の選択は入力チャンネル構成情報Ｇのみに依存するので、出力制御設定に対する正規化処理は音響処理部３０にて必ず実施される。
【００４６】
一般に入力ストリームのチャンネル構成は復号処理によって抽出できる場合が多く音響再生装置を制御する際に事前に正規化係数を予測することは困難であるため、音響再生装置で再生されるチャンネル数の最も多い場合の正規化係数を固定的に設定することで聴感レベル上違和感の少ない再生が可能となる。
【００４７】
一方、出力制御がスピーカ構成にかかわる設定が主となる場合には、再生中に設定を変更するケースは極めてまれであり、固定的に扱われることがほとんどであるので、音響処理部３０により自動的に正規化係数を算出する構成であっても、相対的な変化が発生しないので外部でレベル補正をする必要がない。よって、出力制御条件のみを自動判定することで最良なレベル設定が容易となる。
【００４８】
よって正規化処理選択を入力条件のみに対応することで、制御面、音質面の双方で有効に対応することが可能となる。
【００４９】
《第３の実施形態》
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示すブロック図である。図１０の音響再生装置は、デコード部１０と、制御部２０と、正規化処理部４０と、第１の音響処理部３０と、第２の音響処理部５０とで構成される。
【００５０】
デコード部１０は、第１の実施形態の場合と同様、外部より入力されたオーディオビットストリームを復号しＰＣＭデータを生成して正規化処理部４０へ出力するとともに、オーディオビットストリームを復号する際に、ヘッダ情報解析処理等から取得される復号後のＰＣＭデータに対するチャンネル構成情報を、入力チャンネル構成情報Ｇとして制御部２０へ送信する機能を有する。
【００５１】
制御部２０は、外部から出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを、デコード部１０から入力チャンネル構成情報Ｇをそれぞれ受信し、これらの情報を音響処理部３０へ送信する機能を有し、内部に入力チャンネル構成情報生成部２１を含んで構成される。出力制御情報Ｚ、外部指定正規化係数情報Ｅは、第１の実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。正規化方法指示情報Ｍは、第１の実施形態の場合と同様であるが、第１及び第２の音響処理部３０，５０それぞれに対応しているため、設定値が１ビット拡張され２ビットで示される。
【００５２】
入力チャンネル構成情報生成部２１は、各々の音響処理部３０，５０に対する入力チャンネル構成情報Ｇを生成する機能を備えている。例えば第２の音響処理部５０へのＰＣＭデータの入力チャンネル構成は、第１の音響処理部３０の処理によって変化するため、デコード部１０から受信した入力チャンネル構成情報Ｇと、外部から指定された出力制御情報Ｚとをもとに算出される。
【００５３】
正規化処理部４０は、制御部２０から正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを受信し、正規化方法指示情報Ｍの指示内容に応じて、デコード部１０より出力されたＰＣＭデータに対して正規化処理を行う機能を有する。
【００５４】
第１の音響処理部３０は、内部に第１の正規化係数算出部３１、第１の音響処理演算部３２を含んで構成され、制御部２０から入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信し、正規化方法指示情報Ｍにて正規化係数を内部算出が指定された場合には、第１の正規化係数算出部３１にて正規化係数を算出し、第１の音響処理演算部３２にて音響処理を行う機能を有する。
【００５５】
第２の音響処理部５０は、第１の音響処理部３０と同様、内部に第２の正規化係数算出部５１、第２の音響処理演算部５２を含んで構成され、制御部２０から入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信し、正規化方法指示情報Ｍにて正規化係数を内部算出が指定された場合には、第２の正規化係数算出部５１にて正規化係数を算出し、第２の音響処理演算部５２にて音響処理を行う機能を有する。
【００５６】
なお、第１及び第２の音響処理部３０，５０には、それぞれ固有の音響処理演算が割り当てられている。
【００５７】
図１１は、本実施形態における正規化方法指示情報Ｍの設定値ごとの指示内容を示したものである。
【００５８】
図１２〜図１５は、本実施形態の処理概要を示すフローチャートである。図１２は制御部２０の処理手順を、図１３は正規化処理部４０の処理手順を、図１４は第１の音響処理部３０の処理手順を、図１５は第２の音響処理部５０の処理手順をそれぞれ示している。
【００５９】
以上のように構成された音響再生装置の動作について、
・正規化方法指示情報Ｍの設定値が「００」の場合
・正規化方法指示情報Ｍの設定値が「０１」の場合
・正規化方法指示情報Ｍの設定値が「１１」の場合
のそれぞれについて、図１２〜図１５のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
１）正規化方法指示情報Ｍの設定値が「００」の場合
まず、デコード部１０では第１の実施形態の場合と同様、外部より入力されたオーディオビットストリームの復号を行い、ＰＣＭデータを生成する。ここで復号されたＰＣＭデータのチャンネル構成はオーディオビットストリームを復号する際に、ヘッダ情報解析処理等から取得され、入力チャンネル構成情報Ｇとして制御部２０へ送信される。また、復号されたＰＣＭデータは正規化処理部４０へ出力される。
【００６１】
制御部２０は、外部より出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを、デコード部１０より入力チャンネル構成情報Ｇをそれぞれ受信する。
【００６２】
ここで、入力チャンネル構成情報生成部２１では、入力チャンネル構成情報Ｇ及び出力制御情報Ｚから第１の音響処理部３０及び第２の音響処理部５０へ送信するための入力チャンネル構成情報Ｇをそれぞれ生成する。例えば、第１の音響処理部３０がデコード直後の入力チャンネル構成にかかわらず、２チャンネル（Ｌ／Ｒ）を出力する機能であれば、第２の音響処理部５０に対する入力チャンネル構成は、デコード直後の入力チャンネル構成にかかわらず、２チャンネル（Ｌ／Ｒ）となる。
【００６３】
入力チャンネル構成情報生成部２１による各音響処理部３０，５０に対応する入力チャンネル構成情報Ｇの生成後、制御部２０は、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅ、入力チャンネル構成情報Ｇを正規化処理部４０、音響処理部３０へ送信する。
【００６４】
正規化処理部４０では、制御部２０より正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「００」であることから、図１１のとおり、外部指定係数による正規化処理が指示されたことになるので、デコード部１０から入力されたＰＣＭデータ全体に対して、正規化処理部４０にて外部指定正規化係数で除算し、正規化処理を実施する。
【００６５】
第１の音響処理部３０は、制御部２０より第１の音響処理部３０に対する入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「００」であることから、第１の音響処理部３０に対する正規化処理は既に正規化処理部４０によって実施済みとなるため、第１の正規化係数算出部３１による正規化係数は１．０となり、第１の音響処理演算部３２で実施される音響処理演算においては実質的に正規化処理は実施されない。
【００６６】
次に第２の音響処理部５０においても、制御部２０より第２の音響処理部５０に対する入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信するが、第１の音響処理部３０の場合と同様、第２の正規化係数算出部３１による正規化係数は１．０となり、第２の音響処理演算部５２で実施される音響処理演算においては実質的に正規化処理は実施されない。
【００６７】
以上のように、外部から正規化方法指示情報Ｍが「００（第１及び第２の音響処理部３０，５０とも外部指定）」と設定された場合には、第１及び第２の音響処理部３０，５０とも正規化処理は行われないが、前段処理である正規化処理部４０にて外部指定係数を用いて正規化処理が行われるので、実質的に外部指定正規化係数による正規化処理が行われたことになる。
【００６８】
更にこの場合には、固定的な外部指定正規化係数が用いられるので、音響再生装置の後段に接続される回路においてレベル補正をする必要はない。
【００６９】
２）正規化方法指示情報Ｍの設定値が「０１」の場合
デコード部１０及び制御部２０での動作については、正規化方法指示情報Ｍの設定値が「００」の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００７０】
正規化処理部４０では、制御部２０より正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「０１」であることから、図１１のとおり、外部指定係数による正規化処理が指示されたことになるので、デコード部１０から入力されたＰＣＭデータ全体に対して、正規化処理部４０にて外部指定正規化係数で除算し、正規化処理を実施する。
【００７１】
第１の音響処理部３０は、制御部２０より第１の音響処理部３０に対する入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「０１」であることから、第１の音響処理部３０に対する正規化処理は既に正規化処理部４０によって実施済みとなるため、第１の正規化係数算出部３１による正規化係数は１．０となり、第１の音響処理演算部３２で実施される音響処理演算においては実質的に正規化処理は実施されない。
【００７２】
第２の音響処理部５０においても、制御部２０より第２の音響処理部５０に対する入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「０１」であることから、第２の正規化係数算出部５１によって正規化係数が算出される。例えば、第２の音響処理演算部５２にて、
Ｌ＝Ｌ＋０．７×ＬＳ、
Ｒ＝Ｒ＋０．７×ＲＳ
といった加算処理が実施されるのであれば、オーバーフローを発生させないために正規化係数を「１．７」とする必要がある。
【００７３】
以上のように、外部から正規化方法指示情報Ｍが「０１（第１の音響処理部３０が外部指定、第２の音響処理部５０が内部演算）」と設定された場合には、第２の音響処理部５０では正規化処理が行われるものの、第１の音響処理部３０では正規化処理は行われないが、前段処理である正規化処理部４０にて外部指定係数を用いた正規化処理が実質的に第１の音響処理部３０に対する正規化処理となる。
【００７４】
更にこの場合には、第１の音響処理部３０に対しては、固定的に外部指定正規化係数が用いられるので、音響再生装置の後段に接続される回路においてレベル補正をする必要はない。
【００７５】
また、第２の音響処理部５０に対しては、入力チャンネル構成、出力制御設定に応じて正規化係数が変化する場合が考えられるが、例えば、出力制御設定に応じた正規化係数が変化が外部に接続されるスピーカ再生条件等初期設定のみ変更が発生し、再生中に変更が発生しない機能であれば、オーバーフロー防止に対する正規化が最適に行われるので、より有効に作用することになる。その場合、再生中のモード切り替え等による、音量レベルの変動は影響を受けない。
【００７６】
３）正規化方法指示情報Ｍの設定値が「１１」の場合
デコード部１０及び制御部２０での動作については、正規化方法指示情報Ｍの設定値が「００」及び「０１」の場合と同様であるので、説明は省略する。
【００７７】
正規化処理部４０では、制御部２０より正規化方法指示情報Ｍ、外部指定正規化係数情報Ｅを受信するが、正規化方法指示情報Ｍが「１１」であることから、図１１のとおり、ここでは正規化処理が実施されない。
【００７８】
第１の音響処理部３０は、制御部２０より第１の音響処理部３０に対する入力チャンネル構成情報Ｇ、出力制御情報Ｚ、正規化方法指示情報Ｍを受信する。ここで、正規化方法指示情報Ｍが「１１」であることから、第１の正規化係数算出部３１によって正規化係数が算出される。更に、第１の音響処理演算部３２で実施される音響処理演算においては、第１の正規化係数算出部３１で算出された正規化係数による正規化処理が実施される。同様に、第２の音響処理部５０においても、正規化方法指示情報Ｍが「１１」であることから、第２の正規化係数算出部５１によって正規化係数が算出される。
【００７９】
以上のように、外部から正規化方法指示情報Ｍが「１１（第１及び第２の音響処理部３０，５０とも内部演算）」と設定された場合には、第１及び第２の音響処理部３０，５０いずれにおいても内部算出による正規化処理が行われる。
【００８０】
この場合、第１の音響処理部３０、第２の音響処理部５０とも、入力チャンネル構成、出力制御設定に応じて正規化係数が変化することが想定されるため、特に再生中のモード設定切り替え等では後段処理の回路等にてレベル補正を行う必要が発生する。ただし、オーバーフロー防止に対する正規化は最適に行われるため、本実施形態の中では、最もＳ／Ｎが良好な結果を得ることができる。後段処理の回路等にてリアルタイムのレベル補正が可能なシステムであれば、最も有効な設定値である。
【００８１】
以上のように、第３の実施形態の音響再生装置によれば、それぞれの音響処理部ごとに正規化方法の設定が可能となるため、音響再生装置を実装するシステムの都合に合わせて、正規化処理の指示を音響処理部の機能毎に、最適に設定することが可能となる。
【００８２】
例えば、スピーカチャンネル構成や低音管理設定等はシステムの初期設定時のみ可変であり、再生中は固定的に使われる。こうした機能については内部の音響処理部にて自動的に正規化係数を算出し正規化処理を実施した方がＳ／Ｎ的にも有利であり、再生メディア毎に音量レベルが変化してしまうような違和感を与えることもない。
【００８３】
しかしながら、音場処理等再生中に設定切り替えが行われる機能については自動的に内部による正規化処理を実施してしまうと、再生メディア毎に正規化条件が変化してしまい、後段処理のアナログ回路等でのレベル補正を実施しないと音量レベルが変化してしまい、違和感を与えてしまう可能性がある。こうした場合を考慮すると、例えば再生中に設定変更が発生するような機能に限定して、最もオーバーフローが発生しやすい条件に合わせて外部処理を実施することで、後段のアナログ回路等の制御を複雑にすることなく最適なレベル設定を実現することが可能となる。
【００８４】
よって、固定的な音響処理設定は最適な正規化処理を行いつつ、再生中の音響処理設定に依存する部分のレベル設定のみ固定化できるので、その分システムのレベルコントロールが容易となる。
【００８５】
なお、本実施形態では説明を容易とするため、音響処理部は２つとして説明したが、３つ以上の音響処理部を含んで構成される音響再生装置についても同様な効果があることは、言うまでもない。この場合はコントロールすべき音響処理部の数にあわせて、正規化方法指示情報Ｍのビット長を拡張すれば実現できる。
【００８６】
《第４の実施形態》
図１６は、本発明の第４の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示すブロック図である。図１６の音響再生装置は、第３の実施形態の場合と同様、デコード部１０と、制御部２０と、正規化処理部４０と、第１の音響処理部３０と、第２の音響処理部５０とで構成される。正規化方法指示情報Ｍについても、第３の実施形態の場合と同様、図１１のとおりである。
【００８７】
図１６の音響再生装置が第３の実施形態の音響再生装置と異なる点は、第１の音響処理部３０、第２の音響処理部５０の内部にそれぞれ構成されていた正規化係数算出部３１，５１が制御部２０の内部に配置されている点、制御部２０から第１の音響処理部３０、第２の音響処理部５０へ送信される情報に正規化係数情報Ｔが含まれている点である。
【００８８】
図１７〜図１９は、本実施形態の処理概要を示すフローチャートである。図１７は制御部２０の処理手順を、図１８は第１の音響処理部３０の処理手順を、図１９は第２の音響処理部５０の処理手順をそれぞれ示している。
【００８９】
ここで、第３の実施形態の音響再生装置による処理と異なる点は、図１７の制御部２０の処理フローにおいて、第１の音響処理部３０、第２の音響処理部５０の正規化係数の算出が実施されていること、図１８、図１９の処理フローにおいてそれぞれの正規化係数の算出が省かれていることのみである。
【００９０】
本実施形態の音響再生装置によれば、第３の実施形態の音響再生装置と比較した場合、正規化係数算出が制御部２０において一括して処理されるので、その分再生装置全体の処理を最適化することが可能となる。
【００９１】
特に、本発明の音響再生装置はディジタル信号プロセッサやシステムＬＳＩ内部のプログラムにて実現されるケースが考えられるが、第１及び第２の音響処理部３０，５０の各々の正規化処理を制御部２０に統合することで、各々の音響処理部３０，５０の内部で正規化係数を算出する場合と比較して、サブプログラムの共用によるプログラム命令メモリの削減、一括処理を行うことで管理情報の退避等に使用するワーク用メモリの削減、実行処理ステップ数の削減による処理最適化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明してきたとおり、本発明に係る音響再生装置は、正規化処理設定を切り替えるだけでシステム構成やコスト条件に応じた最適な音響再生システムの実現が可能となるので、様々な音響処理を行ってＰＣＭデータを外部へ出力する装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示す回路ブロック図である。
【図２】図１における正規化方法指示情報の一構成例を示す図である。
【図３】図１中のデコード部の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図１中の正規化処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図１中の音響処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図１の音響再生装置のダウンミックス処理における最適正規化係数の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示す回路ブロック図である。
【図８】図７における正規化方法指示情報の一構成例を示す図である。
【図９】図７中の音響処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示す回路ブロック図である。
【図１１】図１０における正規化方法指示情報の一構成例を示す図である。
【図１２】図１０中の制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１０中の正規化処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１０中の第１の音響処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１０中の第２の音響処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る音響再生装置の一構成例を示す回路ブロック図である。
【図１７】図１６中の制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１６中の第１の音響処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１６中の第２の音響処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１０  デコード部
２０  制御部
２１  入力チャンネル構成情報生成部
２２  正規化係数算出部
３０，５０  音響処理部
３１，５１  正規化係数算出部
３２，５２  音響処理演算部
４０  正規化処理部
ＡＢＳ  オーディオビットストリーム
Ｅ  外部指定正規化係数情報
Ｆ  外部指定入力チャンネル条件情報
Ｇ  入力チャンネル構成情報
Ｍ  正規化方法指示情報
Ｔ  正規化係数情報
Ｚ  出力制御情報
【図１】
2007033507.tif 000003
【図２】
2007033507.tif 000004
【図３】
2007033507.tif 000005
【図４】
2007033507.tif 000006
【図５】
2007033507.tif 000007
【図６】
2007033507.tif 000008
【図７】
2007033507.tif 000009
【図８】
2007033507.tif 000010
【図９】
2007033507.tif 000011
【図１０】
2007033507.tif 000012
【図１１】
2007033507.tif 000013
【図１２】
2007033507.tif 000014
【図１３】
2007033507.tif 000015
【図１４】
2007033507.tif 000016
【図１５】
2007033507.tif 000017
【図１６】
2007033507.tif 000018
【図１７】
2007033507.tif 000019
【図１８】
2007033507.tif 000020
【図１９】
2007033507.tif 000021